kmt-2 pemanfaatan aliran air dari buangan pompa tambang sistem tambang terbuka (surfice mining),...

Download KMT-2 PEMANFAATAN ALIRAN AIR DARI BUANGAN POMPA TAMBANG sistem tambang terbuka (surfice mining), yang…

Post on 03-Apr-2019

213 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang, 26-27 Oktober 2011 ISBN : 979-587-395-4

Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya 40

KMT-2

PEMANFAATAN ALIRAN AIR DARI BUANGAN POMPA

TAMBANG DIJADIKAN ENERGI TERBARUKAN DENGAN

MIKROHIDRO DI PT BUKIT ASAM (PERSERO) TBK UNIT

PERTAMBANGAN TANJUNG ENIM SUMATERA SELATAN

Munandar Sai Sohar1, Danang Sudira

2, Agus Artadi

3, Paulus Wendi Saputra

4

1JGeneral Manager Unit Pertambangan Tanjung Enim

2Senior Manager Pengelolaan Lingkungan dan Penunjang Tambang

3Manager Penunjang Tambang

4Enginer Tambang

ABSTRAK

PT. Bukit Asam (Persero) Tbk Tanjung Enim melakukan kegiatan penambangan

dengan sistem tambang terbuka (surfice mining), yang menggunakan metode open pit

sehingga diperlukan main sump untuk menampung limpasan air dari cathment area.

Air didalam main sump tersebut perlu dilakukan pemompaan untuk menjaga elevasi

muka air sehingga tidak mengganggu kegiatan penambangan. Air yang dipompakan

ditampung dalam Kolam Pengendap Lumpur dan dilakukan pengolahan agar sesuai

dengan baku mutu lingkungan sebelum di alirkan ke perairan umum. Debit air yang

dipompakan dari main sum TAL saat ini adalah 40 M3/menit (2400 M

3/detik) yang

berpotensi untuk digunakan sebagai tenaga penggerak pada pembangkit listrik tenaga

mikrohidro (PLTMH).

Salah satu upaya yang dilakukan PT Bukit Asam (Persero) Tbk untuk konservasi

energy adalah menerapkan teknologi mikrohidro (pembangkit listrik skala kecil yang

menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggerak). Tenaga air yang digunakan

adalah aliran air dari buangan pompa tambang yang dialirkan melalui 5 jalur pipa

HDPE berdiameter 320 mm. Pipa tersebut diposisikan berada diatas kincir air

sehingga aliran air dari pipa tersebut jatuh dan menggerakkan kincir tersebut. Putaran

kincir air tersebut dihubungkan pada generator dengan menggunakan belt sehingga

dihasilkan energy listrik.

Potensi daya yang dihasilkan dari 5 jalur buangan pompa tambang ini adalah .(9.8 x

2400 M3/s x 1 m x 0.5) = 11.76 Kw. Saat ini kita baru memanfaatkan 1 jalur buangan

pompa tambang yang mampu menghasilkan 2 kw sebagai supply energy listrik untuk

kantor lapangan di sekitar PLTMH yang selama ini menggunakan Genset BBM

sebagai sumber Energi Listrik. Efisiensi biaya dari penerapan mikrohidro

dibandingkan dengan system pembangkit genset BBM adalah Rp 8.200 per kWH.

Diharapkan hasil dari implementasi Mikrohidro di PT. Bukit Asam (Persero) Tbk

dapat di jadikan salah satu contoh konservasi energy.

Kata kunci : Konservasi Energy, Mikrohidro, PTBA

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PT. Bukit Asam (Persero) Tbk Tanjung Enim melakukan kegiatan penambangan

dengan sistem tambang terbuka (surfice mining), yang menggunakan metode open pit

Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang, 26-27 Oktober 2011 ISBN : 979-587-395-4

Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya 41

sehingga diperlukan main sump untuk menampung limpasan air dari cathment area.

Air didalam main sump tersebut perlu dilakukan pemompaan untuk menjaga elevasi

muka air sehingga tidak mengganggu kegiatan penambangan.

Debit air yang dipompakan dari sump utama cukup besar (40 M3/Menit) sehingga

berpotensi menghasilkan energy potensial yang dapat diubah menjadi energy listrik

melalui kincir air dan generator listrik. Kantor-kantor disekitar area buangan pompa

cukup jauh dari jaringan listrik PLN sehingga selama ini menggunakan Genset BBM

untuk supply listrik di kantor tersebut. Pemanfaatan air buangan pompa menjadi

energy listrik, dapat mensubtitusi sumber energy listrik dari genset BBM sehingga

dapat mengefisiensi penggunaan BBM untuk Genset.

Penerapkan teknologi Mikrohidro untuk menghasilkan listrik dengan

memanfaatkan air buangan pompa tambang merupakan salah satu usaha dari

perusahaan dalam konservasi energy yang mampu memberi nilai tambah bagi

perusahaan.

1.2.Permasalahan

Permasalahan yang terjadi adalah;

Air buangan pompa yang memiliki potensi energy potensial yang cukup besar belum dimanfaatkan

Aliran air dari pompa tambang sangat tergantung dengan curah hujan di areal tambang.

Kantor lapangan yang ada disekitar buangan pompa jauh dari jaringan listrik, sehingga sumber listrik berasal dari Genset BBM.

1.3.Tujuan

Penerapan teknologi Mikrohidro di PTBA bertujuan untuk mensupply energy

listrik ke kantor lapangan disekitar buangan pompa sehingga dapat meminimalkan

penggunaan genset dan sebagai salah satu usaha perusahaan melaksanakan konservasi

energy.

2. ALAT DAN METODE 2.1.Alat

a. Kincir Air, dengan dimensi kincir sebagai berikut : Diameter = 50 cm

Lebar = 30 cm

Jumlah Sudu = 6 sudu

Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang, 26-27 Oktober 2011 ISBN : 979-587-395-4

Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya 42

Gambar 1 : Kincir air

b. Pulley Kincir Diameter 30 cm

Gambar 2 : Pulley Kincir

c. Pulley Generator Diameter 5 cm

Gambar 3 : Pulley Generator

Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang, 26-27 Oktober 2011 ISBN : 979-587-395-4

Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya 43

d. Generator Listrik Voltage : 220 V

Frequency : 50 Hz

Rate Output : 2 kVA

Max Output : 2.4 kVA

Gambar 4 : Generator Listrik

e. Skate/Ponton, dengan dimensi Panjang = 6 meter

Lebar = 1,5 meter

Tinggi = 0,5 meter

Gambar 5 : Skate/Ponton

2.2. Metode Air buangan pompa diarahkan ke kincir air dengan pola aliran backshot

(pitchback), sehingga kincir berputar. Tenaga Putaran kincir diteruskan ke generator

listrik melalui dua pulley yang terhubung dengan belt. Pulley pada kincir berdiameter

lebih besar dibandingkan pulley pada generator listrik, sehingga kecepatan putaran

pulley pada generator lebih cepat dibanding pulley pada kincir. Putaran pulley

tersebut memutarkan generator yang mengubah energy mekanik menjadi energy

listrik. Siklus konversi energinya adalah Energi Potensial-Energy Mekanik-Energi

Listrik.

Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang, 26-27 Oktober 2011 ISBN : 979-587-395-4

Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya 44

Alur Proses Konversi Energi

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1.1 Perhitungan Teknis

Potensi Daya yang dihasilkan dari installasi mikrohidro dengan memanfaatkan

aliran buangaan pompa tambang adalah:

P = 9.8 x Q x Hn x

(1)

Q = 8 m/menit

= 480 m/detik

Hn = 1 meter

= 50%

P = 9.8 x 480 x 1 x 0.5

P = 2352 Watt

P=2,3 kW

Secara actual dilapangan daya yang dihasilkan adalah 2000 watt sampai dengan

2300 watt, hal tergantung dari debit pompa tambang dan efisiensi keseluruhan. Daya

sebesar ini dimanfaatkan untuk sumber listrik di kantor lapangan yang ada disekitar

buangan pompa tersebut sehingga dapat mensubtitusi penggunaan genset bbm yang

selama ini dipakai. Tetapi untuk musim kemarau penggunaan Genset BBM tetap

diperlukan, karena tidak ada pemompaan sehingga mikrohidro tidak operasi.

Aliran Pompa

Tambang

(Energi Potensial)

Kincir Air & Pulley

(Energi Mekanik) Generator

(Energi Listrik)

Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang, 26-27 Oktober 2011 ISBN : 979-587-395-4

Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya 45

Saat ini baru ada 1 dari 5 pipa buangan pompa yang dimanfaatkan sebagai sumber

penggerak kincir.

Gambar 6 : Aplikasi Mikrohidro

1. Perhitungan Ekonomis Nilai investasi penerapaan teknologi Mikrohidro yang menghasilkan daya 2 kW

adalah Rp. 10 juta yang meliputi biaya bahan baku dan installasi. Bahan dan alat yang

digunakan sebagaian merupakan barang bekas (limbah) yang awalnya kurang

dimanfaatkan. Umur pakai alat ini diperkirakan sampai dengan 10 Tahun, dengan

biaya rawatan pertahun 700 Ribu. Maka, biaya rata-rata (Rp) perhari adalah sebagai

berikut:

Biaya/Hari = Biaya Investasi + Biaya Rawatan pertahun

Umur Pakai (Tahun) x 365

= Rp 10.000.000 + Rp 7.000.000

10 x 365

= Rp 4.657/Hari

Biaya (harga) per kWh ditentukan oleh biaya rata-rata perhari dan besarnya energi

listrik yang dihasilkan per hari (kWh/hari). Energi perhari ini ditentukan oleh

besarnya daya terpasang serta faktor daya. Jika diasumsikan faktor daya besarnya 18

(jam/hari), maka harga energi listrik per kWh adalah:

Harga/kWh = Biaya perhari / Daya terpasang (kW) x Faktor Daya

= Rp 4.657/hari / 2 kW x 18 (jam/hari)

= Rp 129/ kWh

Perhitungan untuk sumber listrik menggunakan genset BBM dengan asumsi umur

pakai alat adalah 5 tahun adalah sebagai berikut:

Biaya Investasi Genset 2 Kw = Rp 3.000.000

Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang